[7]Linux进程控制

[1]进程的基础知识：

进程是一个具有一定独立功能的程序的一次运行活动。进程具有的特点：动态性、并发性、独立性、异步性。

进程的基本状态：

进程的标识符：

• 进程ID（PID)：标识进程的唯一数字。
• 父进程的ID（PPID)。
• 启动进程的用户ID（UID）。

进程互斥：

进程互斥是指当有若干进程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多允许一个进程使用，其他要使用该资源的进程必须等待，直到占用该资源者释放了该资源为止。

进程同步：

一组并发进程按一定的顺序执行的过程称为进程间的同步。具有同步关系的一组并发进程称为合作进程，合作进程间互相发送的信号称为消息或事件。

进程调度：

进程调度按一定算法，从一组待运行的进程中选出一个来占有CPU运行。调度方式分为：抢占式调度、非抢占式调度。
常用的调度算法：
- 先来先服务调度算法；
- 短进程优先调度算法；
- 高优先级优先调度算法；
- 时间片轮转法。

死锁：

多个进程因竞争资源而形成一种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进。

进程控制函数：

获取进程ID：

#include <sys/types.h>#include <unistd.h>pid_t getpid(void);     //获取本进程ID。pid_t getppid(void);    //获取父进程ID。

创建子进程（fork）：

#include <unistd.h>pid_t fork(void);

fork的奇妙之处在于它被调用一次，却返回两次，它可能有三种不同的返回值：
1. 在父进程中，fork返回新创建的子进程的PID；
2. 在子进程中，fork返回0；
3. 如果出现错误，fork返回一个负值。

创建子进程（vfork）：

#include <sys/types.h>#include <unistd.h>pid_t vfork(void)//功能：创建子进程。

fork与vfork的区别：
1. fork:子进程拷贝父进程的数据段；vfork:子进程与父进程共享数据段；
2. fork:父、子进程的执行次序不确定；vfork:子进程先运行，父进程后运行。
3. 网上抄的一段，可以再理解理解：
为什么会有vfork，因为以前的fork很傻，它创建一个子进程时，将会创建一个新的地址空间，并且拷贝父进程的资源，而往往在子进程中会执行exec调用。这样，前面的拷贝工作就是白费力气了，这种情况下，聪明的人就想出了vfork，它产生的子进程刚开始暂时与父进程共享地址空间（其实就是线程的概念了），因为这时候子进程在父进程的地址空间中运行，所以子进程不能进行写操作，并且在儿子霸占着老子的房子时候，要委屈老子一下了，让他在外面歇着（阻塞），一旦儿子执行了exec 或者exit 后，相于儿子买了自己的房子了，这时候就相于分家了。

exec函数族：

exec用被执行的程序替换调用它的程序。区别在于：fork创建一个新的进程，产生一个新的PID。exec启动一个新程序，替换原有的进程，因此进程的PID不会改变。

execl

#include<unistd.h>int execl(const char * path,const char * arg1, ....);

• path：被执行程序名（含完整路径）;
• arg1 – argn: 被执行程序所需的命令行参数（含程序名），以空指针（NULL）结束。

execlp

#include<unistd.h>int execlp(const char * path,const char * arg1, …);

• path：被执行程序名（不含路径，将从path环境变量中查找该程序）；
• arg1 – argn: 被执行程序所需的命令行参数，含程序名。以空指针（NULL）结束。

execv

#include<unistd.h>int execv (const char * path, char * const argv[]);

• path：被执行程序名（含完整路径）；
• argv[]: 被执行程序所需的命令行参数数组。

system

#include <stdlib.h>int system( const char* string );//C库函数

调用fork产生子进程，由子进程来执行参数string所代表的命令。

进程等待（wait）:

#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>pid_t wait (int* status);

进程一旦调用了wait，就立即阻塞自己，由wait自动分析是否当前进程的某个子进程已经退出，如果让它找到了这样一个已经变成僵尸的子进程，wait就会收集这个子进程的信息，并把它彻底销毁后返回；如果没有找到这样一个子进程，wait就会一直阻塞在这里，直到有一个出现为止。